Ratgeber Energiekennwerte

Energiekennwerte
•
•
•
•
Energiekennwerte
Energiekostenminderung im Neubau
Orientierung der Hauptfensterflächen
Energiekostenminderung im Gebäudebestand
Info - Blatt Nr. 5.2
Impressum
Herausgeber:
Kompetenzzentrum der Initiative
„Kostengünstig qualitätsbewusst Bauen“ im
Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)
Fasanenstraße 87, 10623 Berlin
Telefon: 03018/401-3444
Telefax: 03018/401-3449
E-mail: [email protected]
www.kompetenzzentrum-iemb.de
Konzeption und Bearbeitung
Institut für Erhaltung und Modernisierung
von Bauwerken e.V. an der TU Berlin (IEMB)
Salzufer 14,10587 Berlin
Grafik
Online Now!
Gesellschaft für elektronisches Marketing mbH
Kastanienallee 26, 14052 Berlin
www.online-now.de
Druck
Druckerei V+V Sofortdruck GmbH
Bunsenstraße 5, 53121 Bonn
www.vuvdruck.de
Dieses Info-Blatt soll dem breiten Kreis der Eigenheiminteressenten Informationen, Tipps und
Anregungen geben. Es will und kann Gesetzestexte nicht ersetzen. Bei Rechtsfragen sollten daher immer die zuständigen Behörden oder die allgemein zur Rechtsauskunft befugten
Stellen befragt werden. Dort können Sie z.B. auch Ausführungsbestimmungen erfahren, die
nicht immer alle dargestellt werden können und die häufig von Bundesland zu Bundesland
verschieden sind.
Stand: Januar 2009
Weitere Merkblätter und Informationen zu aktuellen Themen können auf der Internetseite
www.kompetenzzentrum-iemb.de abgerufen und ausgedruckt werden.
Inhaltsverzeichnis
1
2
2.1
2.2
3
4
Energiekennwerte
Energiekostenminderung im Neubau
Einflussfaktoren
Kompaktheit des Gebäudes
Orientierung der Hauptfensterflächen
Energiekostenminderung im Gebäudebestand
2
4
4
4
6
6
1
5.2 Energiekennwerte
Der Heizenergieverbrauch eines Gebäudes bestimmt wesentlich die Betriebskosten
eines Gebäudes (siehe auch Tabelle 3). Somit sollte auch der Energiebedarf bzw. der
Energieverbrauch in die Entscheidung für den Bau oder Kauf bzw. bei Miete eines
Gebäudes oder einer Wohnung einbezogen werden.
1
Energiekennwerte
Für jedes Gebäude lassen sich eine Vielzahl verschiedener Energiekennwerte bilden.
Dabei muss vor allem genau zwischen gemessenen Energieverbrauchs- und berechneten Energiebedarfskennwerten unterschieden werden.
Energiebedarf: berechneter Wert, der unter anderem abhängig ist vom Rechenverfahren
und den angenommenen Randbedingungen (z.B. für die Innen- und Außentemperaturen oder den Luftwechsel).
Energieverbrauch: gemessener Wert für einen bestimmten Zeitraum, der unter anderem abhängig ist von der Heizungsanlage und deren Regelung, vom Nutzerverhalten,
von der wärmetechnischen Qualität der Gebäudehülle, vom Außenklima oder von der
Kombination der Faktoren.
Besonders interessant zur schnellen energetischen Einschätzung eines Gebäudes sind
Energieverbrauchskennwerte (Abb. 1). Dabei wird der gemessene jährliche Energieverbrauch durch die Wohnfläche dividiert.
Weiter wird der Kennwert für jedes Jahr mit einem Faktor multipliziert, der ein Maß für
die mittleren Außentemperaturen der Heizperiode im Vergleich zum langjährigen Mittel
der Außentemperatur ist. Damit lässt sich der Einfluss von kälteren (höherer Verbrauch)
oder milderen (geringerer Verbrauch) Winterperioden rechnerisch kompensieren. Als
Ergebnis erhält man einen Kennwert für eine durchschnittliche Heizperiode.
Energieverbrauch [kWh/(m² WFa)]
350
300
Energieverbrauch
Warmwasserbereitung
Heizenergieverbrauch
250
200
150
100
50
0
1996
1997
1998
1999
2000
Bezugsjahr
Abbildung 1:
Darstellung von Energieverbrauchskennwerten: Typische Entwicklung des Energieverbrauchs eines
Einfamilienhauses, hier mit umfassender wärmetechnischer Sanierung im Jahr 1998 (neuer Heizkessel,
neue Fenster, Dämmung der Außenwand und des Daches).
2
Zu beachten ist allerdings, dass sich allein aus einem hohen Energieverbrauchskennwert noch keine Ursachen für den hohen Energieverbrauch ableiten lassen. Dazu ist
zumindest eine Grobdiagnose erforderlich, die den baulichen Wärmeschutz, die
Anlagentechnik (Heizungsanlage und evtl. Lüftungsanlage) und das Nutzerverhalten
untersucht.
Sie können selbst den Energiekennwert eines Gebäudes überschlägig ermitteln. Da im
Folgenden jedoch die Witterung nicht berücksichtigt wird, ist der Verbrauchskennwert
noch nicht auf das langjährige Mittel bezogen und damit nur ein Näherungswert. Aber
für eine erste Einschätzung genügt er.
Tabelle 1:
Schritte zur Ermittlung eines Energieverbrauchskennwertes
Sie benötigen:
Schritte zum Energiekennwert:
die abgerechnete Energiemenge für ei- Wird die Energiemenge in m³ Gas oder
l Öl abgerechnet, muss sie in kWh umnen Zeitraum von 12 Monaten in kWh
gerechnet werden. Dazu wird die EnerAus der Abrechnung geht die verbrauchte giemenge mit dem Heizwert des EnergieEnergiemenge in m³ Gas, in kWh Gas, in trägers multipliziert. Es ist ausreichend
Liter Öl oder in kWh Fernwärme hervor. genau, bei Gas und Öl die verbrauchte
Menge mit 10 zu multiplizieren.
die Wohnfläche in m²
Division durch die Wohnfläche
die Kenntnis, ob der gemessene EnergieAuswahl der Spalte mit oder ohne Warmverbrauch die Energie zur Warmwasserwasserbereitung in Tabelle 2.
bereitung enthält oder nicht
Bewertung nach Tabelle 2.
In der folgenden Tabelle 2 finden Sie Orientierungswerte für eine überschlägige Bewertung Ihres Energieverbrauchskennwertes. Dabei handelt es sich um eine grobe
Bewertung, die keinerlei Aussagen über die Ursachen eines ggf. hohen Kennwertes
liefern kann. Die Ursachen lassen sich nur mit einer genauen Analyse erfassen. Sie
können in der mangelhaften wärmetechnischen Qualität des Gebäudes liegen, in der
Heizungsanlage und deren Regelung, im Nutzerverhalten oder in einer Kombination
dieser Faktoren.
Tabelle 2:
Bewertung des Energieverbrauchskennwertes für Ein- und Zweifamilienhäuser
Energieverbrauch
Bewertung
qualitativ
mit WW
h/(m²a)
ohne WW
kWh/(m²a)
sehr gering
< 100
< 80
gering
100 – 150
80 – 120
Einsparpotenzial vorhanden
mittel
150 – 210
120 – 180
Mittleres Einsparpotenzial,
Analyse empfohlen
hoch
210 – 300
180 – 250
Hohes Einsparpotenzial,
Analyse durchführen
sehr hoch
> 300
> 250
Kein Handlungsbedarf
Sehr hohes Einsparpotenzial,
unbedingt Analyse durchführen
Mit dem Energieausweis nach der Energieeinsparverordnung [1] wird dem Nutzer ein
Instrument in die Hand gegeben, mit dem er überschlagsweise die zu erwartenden
Verbräuche und damit die Energiekosten für ein gesamtes Gebäude abschätzen
kann.
Der Energieausweis kann jedoch kein exaktes Instrument zur Vorhersage von
Verbrauchskosten sein, da der Energieverbrauch eines Gebäudes wesentlich von
unvorhersagbaren Einflüssen mitbestimmt wird.
3
Bei Bestandsbauten müssen Energieausweise erstellt werden, wenn diese verkauft
bzw. vermietet werden. Dem potentiellen Käufer ist ein Energieausweis vorzulegen. Im
Fall der Vermietung muss jedem neuen Mieter, das gilt auch für Gebäude mit mehreren
Mietparteien, der Energieausweis des einzelnen Gebäudes vorgelegt werden. Wird im
Zusammenhang einer umfangreichen Modernisierungsmaßnahme eine Berechnung
des Energiebedarfs nach Energieeinsparverordnung durchgeführt, muss ebenfalls
ein Energieausweis erstellt werden. Der Energieausweis ergibt sich dann aus dem
Ergebnis der Berechnung, so dass keine zusätzlichen Kosten entstehen.
Weitere Informationen zum Energieausweis finden Sie im Informationsblatt 5.1
Die Energieeinsparverordnung im Wohnungsbau.
2
Energiekostenminderung im Neubau
2.1 Einflussfaktoren
Bereits mit der Planung eines Gebäudes fallen Entscheidungen, die die Höhe der
späteren Betriebskosten beeinflussen. Einen großen Teil (rd. 25 bis 40%) dieser Kosten
machen die Energiekosten für Raumheizung und Warmwasserbereitung aus.
Im folgenden werden Möglichkeiten erläutert, den Energiebedarf des Gebäudes für
Raumheizung und Warmwasserbereitung bereits mit dem Gebäudeentwurf und der
Auswahl der Haustechnik zu minimieren.
Die zukünftigen Energiekosten eines Hauses hängen ab vom
• Energiebedarf des Gebäudes (Anlagentechnik und baulicher Wärmeschutz),
• vom eingesetzten Energieträger und von der Vertragsgestaltung sowie
• vom Verhalten der Gebäude-Nutzer.
Mit der Planung eines Gebäudes wird der voraussichtliche Energieverbrauch berechnet. Dieser Rechenwert heißt Energiebedarf (vgl. Abschnitt Energiekennwerte).
Der Energiebedarf eines Gebäudes wird (genauso wie z.B. der Stromverbrauch) in
Kilowattstunden, Abkürzung kWh, angegeben.
Ein geringer Energiebedarf wird erreicht durch:
•
•
•
•
•
•
Kompaktheit des Gebäudes,
Orientierung der Hauptfensterfläche nach Süden,
hohen Wärmeschutz,
Minimierung des Einflusses von Wärmebrücken,
Luftdichtheit des Gebäudes und
optimierte Anlagentechnik.
Bezüglich der beiden letztgenannten Einflüsse wird auf gesonderte Infoblätter verwiesen. Die vier erstgenannten Faktoren werden im Folgenden erläutert.
2.2 Kompaktheit des Gebäudes
Bei gleicher Wohnfläche weisen kompaktere Gebäude einen geringeren Energiebedarf auf, weil die Wärmeverluste über die Gebäudehülle (d.h. die wärmeabgebende
bzw. wärmeübertragende Fläche) geringer sind (Abbildung 2). Die Kompaktheit eines
Gebäudes wird durch das A/Ve-Verhältnis charakterisiert. Dabei ist A die gesamte
wärmeübertragende Außenfläche (Gebäudehülle) und Ve das aus den Außenmaßen
bestimmte Bruttovolumen des Gebäudes.
4
Typische Verhältnisse sind:
− eingeschossiger Bungalow:
A/Ve > 1,0 m-1
− freistehendes Einfamilienhaus:
A/Ve = 0,7 bis 0,9 m-1
− Doppelhaushälfte:
A/Ve = 0,6 bis 0,75 m-1
− Reihenmittelhaus:
A/Ve = 0,5 bis 0,65 m-1
Jahresheizwärmebedarf nach EnEV
in kWh/(m²ANa)
80
Bungalow
70
freistehendes EFH
60
DHH
50
RMH
40
30
20
10
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
-1
A/Ve-Verhältnis in m
Abbildung 2: Wärmeverlust über die Gebäudehülle bei gleichem Gebäudevolumen, aber unterschiedlicher Gebäudeform
Diese Abhängigkeit des Energiebedarfs von der Kompaktheit des Gebäudes findet
sich auch in der Anforderung der geltenden Energieeinsparverordnung wieder - der
Energiebedarf darf umso höher sein, je größer das A/Ve-Verhältnis ist.
5
3
Orientierung der Hauptfensterflächen
Die Sonnenstrahlung durch die Fenster liefert nutzbare Wärme für jedes Gebäude.
Diese Wärmegewinne sind im Süden am höchsten. Je geringer die Wärmeverluste
eines Gebäudes sind, umso deutlicher wird der Beitrag der Sonneneinstrahlung zur
Energiebilanz. Die Orientierung der Hauptfensterfläche nach Norden kann die solaren
Gewinne um ca. 30% reduzieren (Abbildung 3). Es ist also aus energetischen Gründen
günstig, die größten Fensterflächen in Südrichtung anzuordnen.
Südorientierung
Nordorientierung
Abbildung 3: Wärmegewinn bei unterschiedlicher Aufteilung der Flächen auf die Nord- und die
Südfassade
Soll jedoch der solare Wärmegewinn im Winter stark genutzt werden, besteht die
Gefahr der Überwärmung der Räume im Sommer. Daher muss zusätzlich besonders
auf den sommerlichen Wärmeschutz geachtet werden, wie beispielsweise mittels
außenliegender Jalousien.
4
Energiekostenminderung im Gebäudebestand
Bei der Entscheidung zum Erwerb eines Gebäudes oder einer Wohnung sollten auch
die jährlichen Energiekosten eine Rolle spielen.
Aus der letzten Energieabrechnung können die Kosten und der Energieverbrauch
entnommen werden. Weiterhin wird für eine Einschätzung die Wohnfläche benötigt.
Mit diesen Daten können
• der Energieverbrauchskennwert (siehe oben) oder
• die spezifischen Energiekosten
ermittelt werden. Für die spezifischen Energiekosten werden einfach die Jahreskosten
durch die Wohnfläche dividiert.
Tabelle 3 gibt einen Anhaltspunkt für die Bewertung.
6
Tabelle 3:
Bewertung der spezifischen Energiekosten
Energiekosten ohne
Warmwasserbereitung
Energiekosten mit
Warmwasserbereitung
Bewertung
€/m²a
€/m²a
<4
<5
geringe Energiekosten
4 bis 7,5
5 bis 9
mittlere Energiekosten
> 7,5
>9
hohe Energiekosten
Keine Bewertung der Gesamtkosten kann allerdings – z.B. bei hohen Energiekosten –
keinerlei Aussagen zu den Ursachen treffen. Die Energiekosten hängen ab von
−
−
−
−
−
−
der wärmetechnischen Qualität der Gebäudehülle,
der Lage einer Wohnung in einem Gebäude (Mehrfamilienhaus),
den klimatischen Bedingungen des Standortes,
der eingesetzten Anlagentechnik, deren Regelbarkeit und Wartung,
dem eingesetzten Energieträger und der Vertragsgestaltung sowie
dem Verhalten der Gebäude-Nutzer.
Die Ursachen für einen hohen Energieverbrauch lassen sich nur durch eine Analyse
klären.
Wird der hohe Energieverbrauch durch den Nutzer des Gebäudes verursacht, sind
folgende Energiesparmaßnahmen grundsätzlich sinnvoll:
• während der Heizperiode: mehrmaliges Stoßlüften (5 bis 10 min) anstelle der
Dauerkippstellung der Fenster
• Auf ein angepasstes Niveau der Raumtemperatur von ca. 20°C achten. Jedes
Grad Kelvin mehr verursacht zusätzliche Kosten.
• Wintergärten und Kellerräume sind üblicherweise nicht für die Beheizung vorgesehen und sollten deshalb auch nicht beheizt werden.
• Verwenden Sie wassersparende Armaturen und vermeiden Sie unnötigen Wasserverbrauch, insbesondere Warmwasserverbrauch.
Wird der hohe Energieverbrauch durch den Wärmebedarf des Gebäudes oder die
Anlagentechnik verursacht, sind folgende Energiesparmaßnahmen grundsätzlich
sinnvoll und meist wirtschaftlich:
• Wärmedämmung der obersten Geschossdecke,
• Wärmedämmung der Kellerdecke von unten,
• Wärmedämmung von Heizungs- und Warmwasserrohrleitungen in unbeheizten
Räumen (Anforderung der EnEV) [1] sowie
• Austausch von alten Kesseln (Anforderung der EnEV1) durch moderne Niedertemperatur- oder Brennwertkessel,
• Austausch von alten ungeregelten Heizungspumpen durch geregelte Pumpen
(Anforderung der EnEV) mit geringem Strombedarf,
• Nachrüsten von Einrichtungen zur Regelung der Heizungsanlage (Anforderung
der EnEV),
• Ggf. Nachrüstung von Thermostatventilen (Anforderung der EnEV).
• Hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage sowie Überprüfung der Voreinstellung
von Thermostatventilen,
1
Bei selbstgenutzten EFH und ZFH nur bei Eigentümerwechsel innerhalb einer Zweijahres Frist.
7
•
•
•
•
Überprüfung und Anpassung der Reglereinstellung (Heizkurve) des Kessels,
Einbau thermischer Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung,
Einbau von Einrichtungen zur Wohnungslüftung und
regelmäßiges Warten der Heizungs- und ggf. Lüftungsanlage (Anforderung der
EnEV).
Andere Maßnahmen wie
− Dämmung der Fassade,
− Dämmung des Daches oder
− Austausch von Fenstern- oder der Verglasung
können nicht allein von einem wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet werden.
Sie dienen auch der Erhöhung des Wohnkomforts und der Dichtheit des Gebäudes
sowie der Vermeidung von Schimmelpilz.
Im Zusammenhang mit ohnehin durchzuführenden Instandsetzungs- oder Modernisierungsmaßnahmen sind sie jedoch mit geringen Zusatzkosten wirtschaftlich durchführbar und müssen laut geltender EnEV unbedingt Berücksichtigung finden.
Erläuterungen:
Wirtschaftlichkeit bedeutet: die Energiekostenminderung durch eine Maßnahme ist
in der Summe über die Lebensdauer mindestens so hoch wie die Investitionskosten
für die Maßnahme selbst.
[1]
8
Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung - ENEV); in Kraft getreten
am 01.10.2007. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Berlin 2007